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第3講離子共存離子的檢驗與推斷

2024屆高考化學一輪復習課件

第一單元物質及其變化

本節化學必備知識目標導航

1.了解常見的離子反應類型:復分解反應、氧化還原反應、絡合反應、

水解與電離等核心知識點。

2.能用離子反應的知識推斷溶液中可能存在的離子。

本節目錄

考點一離子共存

考點二離子檢驗

考點三離子推斷

四鏈接高考

【基礎重現】

考點一離子共存

一.離子共存的本質

幾種離子在同一溶液中能大量共存,就是指離子之間;

若離子之間能,則不能大量共存。

不發生任何反應

發生反應

特別提示：

是否發生反應就是判斷離子濃度是否發生改變，因此可將離子不能共存的情況分為以下2類：

氧化還原反應型非氧化還原反應型復分解反應型水解相互促進型絡合反應型

考點一離子共存

1．氧化還原型

具有較強氧化性的離子與具有較強還原性的離子，會發生氧化還原反應而不能大量共存。

2．復分解反應型

(1)生成難溶物或微溶物的離子不能大量共存

考點一離子共存

(2)生成氣體或揮發性物質的離子不能大量共存

考點一離子共存

考點一離子共存

4．絡合反應型

離子間因發生絡合反應而不能大量共存，常見的反應有

(1)Fe3＋與SCN－因生成Fe(SCN)3而不能大量共存。

(2)Ag＋與NH3·H2O因生成[Ag(NH3)2]＋而不能大量共存。

考點一離子共存

二.判斷溶液中離子能否大量共存考慮的“5個”角度

(1)題干的要求

判斷溶液中離子能否大量共存時,要考慮題干的具體要求,如“一定大量共存”“可能大量共存”“因發生氧化還原反應而不能大量共存”“因生成沉淀而不能大量共存”等,避免只考慮溶液中離子能否大量共存而忽視題干的具體要求。

考點一離子共存

(2)溶液的顏色

根據溶液的顏色首先確定溶液中是否存在該離子,中學化學?？嫉挠猩x子有四種:

離子Cu2+Fe3+Fe2+

溶液顏色藍色淺綠色

棕黃色

紫紅色

考點一離子共存

(3)溶液的性質

判斷溶液中離子能否大量共存時,要考慮溶液的性質,包括酸性和堿性、氧化性和還原性等。

溶液的性質不能大量存在的離子

強酸性

強堿性

強氧化性

強還原性

考點一離子共存

(4)溶液中隱含的信息

判斷溶液中離子能否大量共存時,要挖掘溶液中隱含的信息,充分考慮指定微?；蛭镔|對溶液的酸堿性、氧化性和還原性的影響。

①含有大量Fe3+的溶液,隱含信息為溶液呈酸性,并具有較強。

②含有大量ClO-或N的酸性溶液,隱含信息為溶液具有。

③含有大量Fe2+的溶液,隱含信息為溶液具有。

④含有大量S2-、S、Al的溶液,隱含信息為溶液呈堿性。

氧化性

氧化性

還原性

考點一離子共存

[解析]常溫下,KW=1×10-14,=1×10-12的溶液呈強堿性,四種離子不反應,可以大量共存。

(1)與鋁反應產生大量氫氣的溶液中:Na+、N、C、N()

(2)常溫下,在=1×10-12的溶液中:K+、Na+、C、N()

×

[解析]與鋁反應產生大量氫氣的溶液呈酸性或強堿性,若呈酸性,則C不能大量存在,且有N時不能放出氫氣,而若呈強堿性,則N不能大量存在。

√

(3)能使甲基橙變紅的溶液中:Na+、N、S、HC()

×

[解析]使甲基橙變紅的溶液呈強酸性,HC與H+反應生成CO2和H2O,不能大量共存。

易錯易混辨析(正確的畫“√”,錯誤的畫“”)

隨堂檢測

(4)1.0mol·L-1的KNO3溶液中:H+、Fe2+、Cl-、S()

(5)在0.1mol·L-1KI溶液中:Na+、K+、ClO-、OH-()

×

[解析]N、H+、Fe2+因發生氧化還原反應而不能大量共存。

×

(6)在0.1mol·L-1H2SO4溶液中:K+、N、N、HS()

×

[解析]在0.1mol·L-1H2SO4溶液中含大量H+,HS與H+反應生成SO2和H2O,不能大量共存。

[解析]ClO-具有強氧化性,I-具有強還原性,二者因發生氧化還原反應而不能大量共存。

隨堂檢測

2.指出下列離子組不能共存的原因。

(1)Na+、OH-、S、Fe3+。

(2)K+、Mg2+、I-、ClO-。

(3)含有大量Fe3+的溶液:Na+、SCN-、Cl-、I-。

(4)含有大量N的溶液:H+、Fe2+、Cl-、S。

(5)常溫下,pH=12的溶液:K+、Cl-、S、Si、Ca2+。

(6)c(H+)=0.1mol·L-1的溶液:Na+、N、S、S2

。

Fe3+與OH-反應生成沉淀

I-能被ClO-氧化

Fe3+與SCN-發生絡合反應,Fe3+與I-發生氧化還原反應

N在酸性條件下能氧化Fe2+

Ca2+與S、Si反應生成沉淀

S2與H+發生反應:S2+2H+S↓+SO2↑+H2O

隨堂檢測

溶液無色

常見表示溶液呈酸性的描述①常溫下pH＝1的溶液；②使pH試紙變紅的溶液；③使甲基橙呈紅色的溶液；④c(H＋)＝0.1mol·L－1的溶液

常見表示溶液呈堿性的描述①常溫下pH＝14的溶液；②使pH試紙變藍的溶液；③使酚酞變紅的溶液；④c(OH－)＝0.1mol·L－1的溶液

常見表示溶液既可能呈酸性又可能呈堿性的描述①與鋁粉反應放出氫氣的溶液；②常溫下，由水電離出的c(OH－)＝1×10－12mol·L－1的溶液；③與NH4HCO3反應能產生氣體的溶液

特別提示解離子共存題的常見限定條件分析

1.常見陽離子的檢驗

陽離子檢驗試劑實驗現象離子方程式

H+石蕊溶液溶液變紅—

Na+通過焰色試驗火焰呈黃色—

Fe2+①②、氯水③________①先生成白色沉淀,很快變為灰綠色,最后變為紅褐色②不變色,加氯水后變紅色③生成藍色沉淀①、

②、

_______________________

NaOH溶液

KSCN溶液

K3[Fe(CN)6]

溶液

Fe2++2OH-Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2+2H2O+O24Fe(OH)3

2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-

Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

考點二離子檢驗

Fe3+①NaOH溶液②KSCN溶液①出現紅褐色沉淀②溶液呈紅色①Fe3++3OH-Fe(OH)3↓

②_________________

Cu2+NaOH溶液藍色沉淀______________________

NaOH溶液(混合加熱),濕潤的紅色石蕊試紙產生無色有刺激性氣味的氣體,氣體使試紙變藍______________________

Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

Cu2++2OH-Cu(OH)2↓

N+OH-NH3↑+H2O

陽離子檢驗試劑實驗現象離子方程式

考點二離子檢驗

2.常見陰離子的檢驗

陰離子檢驗試劑實驗現象離子方程式

OH-①②①呈紅色②呈藍色—

Cl-AgNO3溶液,稀HNO3白色沉淀

Br-AgNO3溶液,稀HNO3淡黃色沉淀

I-AgNO3溶液,稀HNO3黃色沉淀

酚酞溶液

石蕊溶液

Ag++Cl-AgCl↓

Ag++Br-AgBr↓

Ag++I-AgI↓

考點二離子檢驗

陰離子檢驗試劑實驗現象離子方程式

稀鹽酸,BaCl2溶液加稀鹽酸無沉淀,再加BaCl2溶液有白色沉淀

稀硫酸,品紅溶液產生無色有刺激性氣味的氣體,氣體能使品紅溶液褪色

稀鹽酸,澄清石灰水白色沉淀、

Ba2++SBaSO4↓

S+2H+SO2↑+H2O

C+2H+CO2↑+H2O

CO2+Ca2++2OHCaCO3↓+H2O

考點二離子檢驗

(1)向某溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,再加入稀鹽酸,沉淀不消失,則溶液中一定存在S()

(2)加入稀NaOH溶液,用濕潤紅色石蕊試紙檢驗,不變藍,則原溶液中不含N()

×

[解析]未加熱,若產生NH3·H2O濃度較小,則不易分解釋放出NH3。

×

[解析]若原溶液中含有Ag+也會出現相同現象。

隨堂檢測

易錯易混辨析(正確的畫“√”,錯誤的畫“”)

(3)加入稀硫酸,產生使品紅溶液褪色的無色有刺激性氣味的氣體,則溶液中一定存在S()

(4)滴加KSCN溶液無現象,將所得溶液加入飽和氯水中,溶液不變紅色,則溶液中一定不存在Fe2+()

×

[解析]氯水過多,會將KSCN氧化。

×

(5)取待測液進行焰色試驗,火焰呈紫色(透過藍色鈷玻璃觀察),則該溶液中一定含K+,不能判斷是否含Na+()

√

(6)無色溶液中加入CCl4無現象,滴加氯水后CCl4層呈紫紅色,則溶液中一定存在I-()

√

[解析]原溶液中若存在HS,則加入稀硫酸也會有SO2放出。

隨堂檢測

2.Na2SO3在空氣中容易變質,檢驗樣品Na2SO3是否變質(試劑任選)。簡要說明實驗操作、現象和結論:

___________________________________________________________________

。

取少量Na2SO3樣品溶于足量稀鹽酸,靜置,取上層溶液于試管中,滴加BaCl2溶液,若產生白色沉淀則說明含有Na2SO4雜質,即Na2SO3變質(合理即可)

隨堂檢測

特別提示無色溶液中離子檢驗的一般思路

1．應用“四項基本原則”進行離子推斷

考點三離子推斷

2.應用電荷守恒進行離子反應定量推斷

解與離子反應有關的定量推斷類試題，需要掌握定量推斷最后一種離子存在的方法；如果多種離子共存，且只有一種離子的物質的量未知，可以用電荷守恒來確定最后一種離子是否存在，即陽離子所帶的正電荷總數等于陰離子所帶的負電荷總數。

考點三離子推斷

實驗步驟實驗現象

①取少量該溶液，加幾滴甲基橙溶液變紅色

②取少量該溶液加熱濃縮，加Cu片和濃H2SO4，加熱有無色氣體產生，氣體遇空氣可以變成紅棕色

③取少量該溶液，加BaCl2溶液有白色沉淀生成

④?、壑猩蠈忧逡?，加AgNO3溶液有穩定的白色沉淀生成，且不溶于HNO3

⑤取少量該溶液，加NaOH溶液有白色沉淀生成，當NaOH過量時沉淀部分溶解

隨堂檢測

由此判斷：

(1)溶液中肯定存在的離子是____________________________________，

溶液中肯定不存在的離子是____________________________________。

(2)為進一步確定其他離子，應該補充的實驗及對應欲檢驗的離子(如為溶液反應，說明使用試劑的名稱，不必寫詳細操作步驟)為_____________________。

[解題流程]

一、審題干信息

由題干信息“無色透明”再結合肯定性原則，可推斷出溶液中有色離子不能存在，故不含_________。

Fe2＋

隨堂檢測

I－

隨堂檢測

續表

隨堂檢測

隨堂檢測

1.[2022·湖北卷]下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是()

A.在0.1mol·L-1氨水中:Ag+、Cu2+、N、S

B.在0.1mol·L-1氯化鈉溶液中:Fe3+、I-、Ba2+、HC

C.在0.1mol·L-1醋酸溶液中:S、N、Br-、H+

D.在0.1mol·L-1硝酸銀溶液中:K+、Cl-、Na+、C

C

鏈接高考

2.[2023·湖南卷]對下列粒子組在溶液中能否大量共存的判斷和分析均正確的是()

B

粒子組判斷和分析

ANa+、Al3+、Cl-、NH3·H2O

B

C能大量共存,粒子間不反應

D能大量共存,粒子間不反應

鏈接高考

3.[2023·天津卷]常溫下,下列各組離子在給定溶液中能大量共存的是()

A.pH=1的溶液:Fe2+、Mg2+、S、N

B.pH=12的溶液:K+、Na+、N、C

C.pH=7的溶液:Na+、Cu2+、S2-、Cl-

D.pH=7的溶液:Al3+、K+、Cl-、HC

B

鏈接高考

4.[2023·福建卷]室溫下,下列各組離子一定能與指定溶液共存的是()

A.0.2mol·L-1的NH4Cl溶液:Na+、K+、S、Si

B.0.1mol·L-1的FeCl3溶液:N、Ca2+、Br